SPECT/CT에서 자동노출제어(AEC)를 이용함으로써 얻어지는 영상의 질 평가와 피폭선량 감소에 관한 고찰

윤석환,이성환,조성욱,김진의,Yoon, Seok-Hwan,Lee, Sung-Hwan,Cho, Seong-Wook,Kim, Jin-Eui 대한핵의학기술학회 2014 핵의학 기술 Vol.18 No.2

SPECT의 기능적인 영상과 CT의 해부학적 영상을 융합하여 영상 진단의 시너지 효과를 창출하는 SPECT/CT는 부가적인 CT의 사용으로 환자의 피폭선량을 증가시킨다. SPECT/CT를 사용함으로서 불가피한 피폭선량에 대한 선량감소 효과를 위해 CT의 방사선 노출 시 선량이 환자의 크기와 모양에 따라 자동조절 되는 CT장비의 자동노출제어(Automatic exposure control, AEC)시스템을 SPECT/CT에 적용함으로써 피폭선량의 감소효과와 영상의 질의 변화를 비교 및 평가하고자 하였다. 실험에 사용된 SPECT/CT는 GE사의 Discovery 670이며, AEC 기법으로는 Smart mA를 선원은 $^{99m}Tc$을 사용하였다. CT선량 변화에 따른 SPECT영상과 CT영상의 질을 비교하기 위해 CT의 조건을 첫 번째 관전압 80, 100, 120, 140 kVp, 관전류 10, 30, 50, 100, 150, 200, 250 mA, 두 번째 AEC기법은 (10-250 mA)로 설정하여 실험하였으며, SPECT영상의 resolution과 contrast를 평가하기 위해 triple line phantom과 Flangeless Esser PET phantom을 사용하였으며, CT영상과 선량을 평가하기 위해서 anthropomorphic chest phantom을 이용하였다. Torso protocol (120 kVp, 150 mA)을 적용하였으며 AEC기법(120 kVp, 10-200 mA)으로 촬영하여 noise와 uniformity를 측정하였으며, CTDI (mGy), DLP (mGycm)값을 구하였다. 관전압, 관전류의 변화와 AEC 적용에 대한 감쇠보정 한 SPECT영상에서의 Resolution은 FWHM [mm] left 3.48 mm, center 3.65 mm, right 3.60 mm로 일정한 값을 보였다. Contrast의 결과 값은 cold spot에 대한 감쇠물질 정도에 따른 공기, 물에 대해서는 큰 차이를 나타내지 않았으며, 뼈에 대해서는 관전압이 증가할수록 감소하는 값을 보였다. Hot spot에 대해서는 관전압과 관전류의 변화 그리고 AEC를 적용 시 큰 차이를 보이지 않았다. CT영상에서의 noise값을 각각 비교한 결과 15.4, 18.5으로 AEC적용 시 noise 값은 증가하였지만 noise값의 coefficient variation (CV)값은 각각 33.8, 24.9으로 AEC 사용 시 노이즈 값의 변동이 작아 uniformity한 영상을 얻을 수 있었다. 선량평가를 위한 비교에서 DLP[mGy-cm]값은 426.78, AEC 적용 시 352.09의 값을 보여 AEC적용 시 피폭선량이 약 18% 감소함을 알 수 있었다. 본 실험을 통하여, SPECT/CT 영상에서 CT선량변화에 따른 SPECT 영상의 감쇠보정은 차이가 없음을 확인 할 수 있었으며, CT선량의 증가는 CT영상의 질은 향상되지만, 피폭선량이 증가하므로 피폭선량을 줄이기 위해 AEC기법을 적용하여 동일한 감쇠 보정된 SPECT영상과 noise가 균일한 CT영상을 획득할 수 있으며 피폭선량이 감소할 수 있을 것으로 기대된다. Purpose Auto exposure control (AEC) in SPECT/CT automatically controls the exposure dose (mA) according to patient's shape and size. The aim of this study was to evaluate the effect of AEC in SPECT/CT on exposure dose reduction and image quality. Materials and Methods The model of SPECT/CT used in this study was Discovery 670 (GE, USA), Smart mA for AEC; and $^{99m}Tc$ as a radioisotope. To compare SPECT and CT images by CT exposure dose variation, we used a standard technique set at 80, 100, 120, 140 kVp, 10, 30, 50, 100, 150, 200, 250 mA, and AEC at 80, 100, 120, 140 kVp, 10-250 mA. To evaluate resolution and contrast of SPECT images, triple line phantom and flangeless Esser PET phantom were used. For CT images, noise and uniformity were checked by anthropomrphic chest phantom. For dose evaluation to find DLP value, anthropomorphic chest phantom was used and the CT protocol of torso was applied by standard technique (120 kVp, 100 mA) and AEC (120 kVp, 10-250 mA). Results When standard and AEC were applied, the resolutions at SPECT images with attenuation correction (AC) were the same as FWHM by center 3.65 mm, left 3.48 mm, right 3.61 mm. Contrasts of standard and AEC showed no significant difference: standard 53.5, 29.8, 22.5, 15.8, 6.0, AEC 53.5, 29.6, 22.4, 15.7, 6.1 In CT images, noise values at standard and AEC were 15.4 and 18.5 respectively. The application of AEC increases noise but the value of coefficient variation were 33.8, 24.9 respectively, obtaining uniform noise image. The values of DLP at standard and AEC were 426.78 and 352.09 each, which shows that the application of AEC decreases exposure dose more than standard by approximately 18%. Conclusion The results of our study show that there was no difference of AC in SPECT images based on the CT exposure dose variation at SPECT/CT images. It was found that the increased CT exposure dose leads to the improvement of CT image quality but also increases the exposure dose. Thus, the use of AEC in SPECT/CT contributes to obtaining equal AC SPECT images, and uniform noise in CT images while reducing exposure dose.

Adaptive Statistical Iterative Reconstruction 기법을 이용한 Bone SPECT/CT 검사에서 피폭량 감소 방안

최진욱,최현준,박찬록,조성욱,김진의,이재성,이동수,Choi, Jin-Wook,Choi, Hyeon-Jun,Park, Chan-Rok,Cho, Sung-Wook,Kim, Jin-Eui,Lee, Jae-Sung,Lee, Dong-Soo 대한핵의학기술학회 2014 핵의학 기술 Vol.18 No.1

ASIR기법은 statistical noise modeling을 사용하여 CT image를 reconstruction하는 방법으로, mA를 낮춰도 이미지 질을 보전하며 noise reduction 효과가 있다고 알려져 왔다. 본 논문은 본원에서 주로 하는 bone SPECT/CT에 ASIR 기법을 적용하여 이미지를 평가하였다. GE의 Discorvery 670을 이용하여 120 kVp, 100 mA를 기준으로 mA를 변화시켜서 ASIR의 적용 전과 적용 후 영상을 비교하였다(ASIR level: 20-80%). Anthropomorphic phantom으로 ASIR (%)의 변화에 따른 SPECT image의 감쇠 보정 정도를 측정하였다. 두번째로 ACR phantom으로 CT image의 CNR, image noise, spatial resolution을 평가하였다. 세 번째로 lower torso phantom을 이용하여 spine에 최적화할 수 있는 ASIR level을 선택한 후 2명의 bone SPECT/CT follow up 환자에게 ASIR를 적용하여 영상을 획득한 후 5년 이상의 경험이 있는 10명의 방사선사에게 blind test를 시행하였다. SPECT의 영상의 감쇠 보정 정도는 ASIR의 변화와는 무관하게 모두 유의한 차이가 없었다(P>0.05). ASIR을 적용했을 때 CT image의 noise는 mA의 변화에 따라 최소 17%에서 최대 52%까지 감소하였다. ASIR를 적용하지 않았을 때 CNR은 40 mA에서 0.42를 보여준 반면 ASIR를 적용한 40 mA (ASIR 60%)에서도 0.8 이상을 유지하였다. High contrast 영역의 비교에서는 ASIR 적용과 상관없이 40 mA까지 12 lp/cm 영역을 구별할 수 있었다. Lower torso phantom의 spine image에서 100 mA image와 육안적으로 비슷한 ASIR level은 60% (40 mA) 정도였고, bone SPECT/CT에 적용한 후 blind test에서 육안적으로 ASIR를 적용하지 않았을 때와 차이를 구별하지 못하였다. 본 논문의 결과는 SPECT/CT에서 ASIR 기법을 사용했을 때 SPECT와 CT image의 특별한 영상의 질 저하 없이 radiation dose를 줄일 수 있다는 것을 보여준다. 또한 관심부위가 bone에 한정되어 있는 bone SPECT/CT 특성상 더 높은 ASIR level도 가능할 것으로 사료된다. Purpose: Adaptive statistical iterative reconstruction (ASIR) technique is a reconstruction method of CT image using statistical noise modeling which is known to reduce image noise and to preserve image quality despite reducing radiation dose. The aim of this study is to evaluate images using ASIR on bone SPECT/CT which is primarily performed in our hospital. Materials and Methods: We compared the images of applied ASIR (ASIR level: 20-80%) and none ASIR by changing the mA based on 120 kVp, 100 mA using Discovery NM/CT 670 (GE, U.S.A). First, we evaluated attenuation correction in SPECT image by changing the ASIR level using Anthropomorphic phantom. Second, we compared the contrast to noise ratio (CNR), image noise and spatial resolution in CT image using ACR phantom. Third, after selecting the ASIR level applicable patient using lower torso phantom, we examined 2 patients who followed up bone SPECT/CT and we performed blind test. Results: The degree of attenuation correction in SPECT image showed no significant difference between applied ASIR and none ASIR (P>0.05). When applied ASIR, the noise of CT image were reduced at least 17 up to 52% by changing the mA. The CNR of image with ASIR was maintained more than 0.8 at 40 mA (ASIR 60%) while those without ASIR showed 0.42 at standard 40 mA. In comparison of the high contrast object, we distinguished 12 line pairs/cm at 40 mA regardless of appling ASIR. Comparison of the patients image applied ASIR level 60% (40 mA) which found out by spine image of lower torso phantom showed no signigicant difference between applied ASIR and none ASIR in blind test. The CTDIvol and DLP for applied ASIR 60% showed decreased by 60%, 60% on average than using standard mA. Conclusion: The study show that the radiation dose in SPECT/CT using ASIR can be reduced despite degradation of SPECT and CT images. In addition, higher ASIR level could be possibly applied characteristics of SPECT/CT that region of interest is limited to bone.

SPECT/CT에서 감쇠 보정 및 위치 정보의 유용성 평가

최종숙,정우영,신상기,조시만,Choi, Jong-Sook,Jung, Woo-Young,Shin, Sang-Ki,Cho, Shee-Man 대한핵의학기술학회 2008 핵의학 기술 Vol.12 No.2

목적 : 융합 SPECT/CT가 기존 SPECT에 비해 병소의 해부학적 위치를 정확히 판단할 수 있는지 정성 평가하고, CT 감쇠 보정이 SPECT 영상에 미치는 효과를 알아보아 SPECT/CT의 유용성을 제시하고자 한다. 실험재료 및 방법 : 1. 융합 영상의 평가 : 2008년 1월(月)부터 8월(月)까지 Precedence 16 혹은 Symbia T2에서 $^{131}I$-MIBG, Bone, $^{111}In$-Octreotide, Meckel 게실, Parathyroid MIBI 등을 SPECT/CT 시행한 환자를 대상으로 하였고, SPECT/CT영상을 융합한 것과 하지 않은 것을 비교하여 정성 평가하였다. 2. 감쇠보정의 평가 : Symbia T2로 2008년 6월에서 8월까지 $^{201}Tl$ 심근 검사를 한 환자 38명을 대상으로 Cedars-Sinai의 QPS를 이용하여 산출하였다. Ant, Inf, Lat, Septum, Apex로 5개부분으로 분류하고, 각 부분에 대한 관류의 상태를 백분율로 산출했다. CT AC와 Non AC를 평균${\pm}$표준편차로 각 부분에 대한 관류 상태를 비교하고 차이를 분석하였다. 결과 : 1. 융합 영상의 평가 : 에너지가 높은 $^{131}I$ SPECT의 경우 병소와 주위 조직 간의 섭취율 차이로 인해 (주위 조직이 saturation 됨) 병소의 위치 파악이 어려웠으나 CT로 융합한 결과 해부학적 위치를 정확히 평가할 수 있었다. 또한 멕켈게실이나 $^{111}In$과 같이 장이나 장기쪽에 질환을 찾는 경우에는 그 우수성이 더욱 뛰어 났다. Bone SPECT/CT는 척추간의 구별을 확실히 할 수 있어 임상의가 정확한 결과를 제시하는데 도움을 준다. 2. 감쇠 보정의 평가 : 감쇠 보정 전후의 관류 백분율의 차이가 Ant, Lat에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었으나(p>0.05), Inferior, Apex, Septum에서는 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 차이를 보이는 값 중 Inferior Wall에서 CT AC perfusion : $76.84{\pm}6.52%$, Non AC perfusion : $68.58{\pm}7.55%$로 CT 보정에 의한 차이가 $8.26{\pm}4.95%$로 가장 크게 측정되었다(t=10.29, p<0.01). 결론 : SPECT에 CT가 부착되면서 병변의 기능적 활성도를 나타내는 분자학적 영상은 물론 병변의 해부학적 위치 정보를 보다 정확하게 확인할 수 있게 되었다. 이것은 비정상적 부위를 찾아내는 것에 그치지 않고 복잡한 인체 부위에서 정상군과 비정상군을 분리하는데 많은 도움을 주게 되었다. 따라서 임상의는 하나의 검사 영상으로 진단과 치료계획을 동시에 시행할 수 있을 것이다. 또한 감쇠가 잘 되는 흉곽 부위 안에 있는 심근 검사에는, CT로 보다 정확한 감쇠 보정을 할 수 있기 때문에 SPECT 검사 시 관심부위의 관류 상태를 더욱 신뢰할 수 있어 치료 예후의 정당성을 입증할 수 있을 것으로 판단된다. Purpose: We make a qualitative analysis of whether Fusion SPECT/CT can find lesion's anatomical sites better than existing SPECT or not, and we want to show the usefulness of SPECT/CT through finding out effects of CT attenuation correction on SPECT images. Materials and Method: 1. The evaluation of fusion images: This study comprised patients who was tested $^{131}I$-MIBG, Bone, $^{111}In$-Octreotide, Meckel's diverticulum, Parathyroid MIBI with Precedence 16 or Symbia T2 from 2008 Jan to Aug. We compared SPECT/CT image with non fusion image and make a qualitative analysis. 2. The evaluation of attenuation correction: We classified 38 patients who was tested 201Tl myocardial exam with Symbia T2 into 5 sections by using Cedars Sinai' QPS program - Ant, Inf, Lat, Septum, Apex. And we showed each section's perfusion states by percentage. We compared the each section's perfusion-states differences between CT AC and Non AC by average${\pm}$standard deviation. Results: 1. The evaluation of fusion images : In high energy $^{131}I$ cases, it was hard to grasp exact anatomical lesions due to difference between regions and surrounding lesions' uptake level. After combining with CT, we could grabs anatomical lesion more exactly. And in meckel's diverticulum case or to find lesions around bowels or organs with $^{111}In$ cases, it demonstrates its superiority. Bone SPECT/CT images help to distinguish between disk spaces certainly and give correct results. 2. The evaluation of attenuation correction: There is no significant difference statistically in Ant and Lat (p>0.05), but there is a meaningful difference in Inferior, Apex and Septum (p<0.05). AC perfusion at inferior wall in the 5 sections of myocardium: The perfusion difference between Non AC perfusion image ($68.58{\pm}7.55$) and CT corrected perfusion image ($76.84{\pm}6.52$) was the largest by $8.26{\pm}4.95$ (p<0.01, t=10.29). Conclusion: Nuclear medicine physicians can identify not only molecular image which shows functional activity of lesions but also anatomical location information of lesions with more accuracy using the combination of SPECT and CT systems. Of course this combination helps nuclear medicine physician find out the abnormal parts. Moreover combined data sets help separate between normal group and abnormal group in complicated body part. So clinicians can carry out diagnosis and treatment planning at the same time with a single test image. In addition, when we examine a myocardium in thorax where attenuation can occur easily, we can trust perfusion more in a certain region in SPECT test because CT provides the capability for accurate attenuation correction. In these reasons, we think we can prove the justice after treatment fusion image.

영아 연축 환아의 99mTc-HMPAO SPECT 검사에 의한 국소 뇌혈류 동태

안여현(Yeo Hyeon Ahn),김영희(Young Hee Kim),최승희(Seung Hee Choi),김병주(Byung Ju Kim),박기원(Ki Won Park),우영종(Youn Jong Woo) 대한소아신경학회 1996 대한소아신경학회지 Vol.3 No.2

연구배경 : 영아 연축은 전신성 발작으로 간주 되고 있으나 최근에는 부분 발작과의 관계 및 PET(positron emission tomography), SPECT(single photon emission computed tomography)등의 기능적 영상 진단 검사에 의한 뇌의 국소 이상 소견에 대한 관심이 높아지고 있으며 국소 뇌 절제수술에 의한 영아 연축의 치료가 시도되고 있다. 99mTc-HMPAO SPECT법에 의한 국소 뇌 혈류 검사는 비교적 간단히 시행할 수 있어 소아과 임상에서 널리 이용되고 있으며 특히 소아기의 발작 간헐기 SPECT 검사 소견은 기질적 간질 병소의 진단에 많이 이용되고 있다. West 증후군에서 SPECT 검사에 대한 보고는 드물고 ACTH 치료후 예후와 비교 고찰한 성적은 별로 없기 때문에 이를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 1987년 이후 전남대학교병원 소아과에서 영아 연축으로 진단되어 ACTH(40 U)를 투여하였던 28례의 환자들중 EEG, CT/MRI, 99mTc-HMPAO SPECT 검사를 시행하였던 10례(남 7, 여 3)의 결과를 검토하였다. 추적 관찰 기간동안 발작의 유무, 발작 양상, 행동 및 지능 발달 정도를 조사하였고 이 결과를 CT/MRI SPECT 검사의 소견과 비교하였다. 결과: 1. 영아 연축의 시작 시기는 3개월에서 10개월 사이로 평균 5.4개월이었다. 출생 후 발달이 정상적이었으며 신경학적 이상 소견이 없이 영아 연축이 시작되었던 경우가 7례였으며, CT/MRI 검사에 뇌 위축 소견을 보였던 경우는 4례, 결절성 경화증으로 진단된 경우 2례로서, 증후성으로 생각되었던 경우는 6례(60%)였다. ACTH 및 항경련제의 투여후 추적 관찰 기간 동안 4례는 발작이 완전히 소실되었으나, 2례는 Lennox-Gastaut증후군으로 이행하였고 4례는 복잡 부분 발작과 근간대성 발작이 나타났다. 추적 기간동안의 발달 지연은 7례에서 나타났다. 2. SPECT 검사상 이상 소견을 보인 경우는 5례(50%)이고 주로 전두엽 및 측두엽에서 혈류감소를 보였다. CT/MRI에 이상이 발견되지 않는 경우에도 2례에서 SPECT 검사에 국소 혈류 감소를 보였으며, 2례의 결절성 경화증의 경우 1례는 정상, 1례는 좌측 후측두엽의 국소혈류 감소를 보였다. CT/MRI에 경도의 미만성 뇌 위축을 보였던 경우 2례에서는 SEPCT 검사에는 정상 소견을 정하였다. 3. CT/MRI, SPECT 검사에 모두 정상 소견을 보인 2례는 경련 발작이 없어졌으며 뇌파 소견도 정상이 되고, 추적 기간 동안 발달도 정상이었다. CT/MRI에는 이상이 발견되지 않았으나 SPECT 검사에 이상을 보인 2례는 모두 발달지연 및 경련발작을 보였다. CT/MRI에는 이상이 발견되었으나 SPECT 검사에 정상이었던 3례는 2례에서 발달지연을 보였고, 발작 예후는 1례에서 Lennox-Gastaut 증후군, 2례는 발작이 소실되었다. CT/MRI, SPECT 모두에서 이상 소견을 보였던 3례는 모두 발달지연을 보였으며 발작이 지속되었다. 결론 : 잠인성 영아 연축의 진단 기준을 정할때에 SPECT 검사를 포함시키는 것이 장기 예후를 추정하는데 더 유용하리라고 생각되었으며, 증후성인 경우에도 기질적 병변과는 약간 다른 SPECT 소견을 정할 수 있으므로 증후성 영아연축의 예후 추정에도 SPECT 검사는 유용할 것으로 추정되었다. To evaluate the clinical usefulness of 99mTc-HMPAO single photon emission computed tomography(SPECT) study in predicting the outcomes of West syndrome, clinical profiles including CT/MRI, EEG, SPECT finding at the onset of spasms and developmental outcome and seizure control after ACTH and other antiepileptic treatment were investigated in 10 infantile spasm patients(male 7. female 3). CT/MRI revealed brain abnormalities in 6 cases(4 diffuse cortical atrophy, 2 tuberous sclerosis). SPECT showed hypoperfusion in the frontal or temporal areas in 5 cases. Two cases with normal CT/MRI, and SPECT findings had normal development and no seizure after ACTH treatment. Two with normal CT/ MRI and abnormal SPECT showed developmental delay and seizures on follow-up. Two of three cases with abnormal CT/MRI and normal SPECT showed developmental delay and 2 of them had no seizure and one became Lennox-Gastaut syndrome. All 3 cases with abnormal CT/MRI, SPECT showed developmental retardation and intractable epilepsy. Our study indicates that the normal SPECT finding should be included in the criteria for the definition of cryptogenic infantile spasm and might have some role in predicting outcomes even in the symptomatic group.

외상성 뇌손상 환자에서 SPECT와 MRI 소견의 비교 연구

김영철 大韓神經精神醫學會 1999 신경정신의학 Vol.38 No.2

연구목적과 방법 : 본 연구에서는 외상성 뇌손상후 객관적 이상의 유무를 찾아내는데 MRI와 SPECT중 어느 것이 더 효과적인지 알아보고자 하였다. 1997년 1월부터 1998년 6월까지 18개월동안 이대 목동병원 신경정신과에서 신체감정서가 발부되었던 외상성 뇌손상 환자중 MRI. SPECT, EEG를 모두 시행한 51명을 대상으로 검사결과를 검토하여 두뇌의 이상여부를 어느 검사가 효과적으로 찾아내는지 비교 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 결 과 : 연구대상 환자중 MRI에서 비정상 소견을 보인 경우는 11명(21.6%)이였으나 SPECT에 이상소견을 보인 경우는 27명(52.9%)이나 되어 SPECT 검사로 뇌손상후의 이상소견을 찾을 수 있는 가능성이 유의하게 높았다.(p〈0.05). 그러나 MRI에서 비정상적인 경우(3명)에서 SPECT가 기능이상을 찾아내지 못했기 때문에 MRI나 SPECT를 단독으로 검사하기보다는 함께 검사하는 것이 외상성 뇌손상 환자에서의 이상여부를 찾아내는데 효과적이라 할 수 있다. 반면 뇌파검사는 뇌의 기능이상을 찾는데 효과적인 검사가 아니었다. 민사소송까지의 기간 및 두 검사 결과에 대한 교육수준이나 성별차이는 유의하지 않았다. 결 론 : 외상성 뇌손상 환자들에서 뇌의 이상유무를 찾아내는 데는 MRI보다 SPECT가 더 효과적 검사법이라 할 수 있지만 두 검사를 동시에 시행하는 것이 추천할만한 방법이라 하겠다. In this study, the author tried to compare the efficiency of SPECT with that of MRI in evaluation of neuropsychiatric sequelae after traumatic brain injury(TBI). Fifty-one patients who were referred from the court for the purpose of assessment of neurobehavioral disability after TBI for 18 mouths from Jan, 1997 to Jun. 1998 were reviewed. The results were as follows : 1) SPECT was more effective to find out brain abnormality than MRI because 27 of 51 patients(52.9%) showed abnormal findings on SPECT but 11(21.6%) on MRI(p〈0.05). 2) There were no abnormal finding on SPECT even three of the patients showed abnormality on MRI. 3) The use of electroencephalogram(EEG) was not a helpful method to evaluate abnormal brain function in patients with chronic sequelae after TBI. 4) The relationship between education level and laboratory findings of MRI and SPECT was not found. These results suggest the SPECT alone or combination with MRI would be helpful to find out abnormal brain function efficiently in patients with sequale after TBI.

Repeated ictal SPECT in partial epilepsy patients: SISCOM analysis

Lee, Jun Young,Joo, Eun Yeon,Park, Hwan Seok,Song, Pamela,Young Byun, So,Seo, Dae Won,Hong, Seung Bong Blackwell Publishing Ltd 2011 Epilepsia Vol.52 No.12

<P><B>Summary</B></P><P><B>Purpose: </B> Ictal single‐photon emission computerized tomography (SPECT) is often nonlocalized in patients with partial epilepsy. We repeated ictal SPECT in patients with partial epilepsy whose first ictal SPECT was nonlocalized. We also performed subtraction ictal SPECT coregistered to magnetic resonance imaging (MRI) (SISCOM) to test the localizability of ictal SPECT.</P><P><B>Methods: </B> We recruited 69 patients with partial epilepsy (33 male and 36 female, mean plus or minus standard deviation age 29.5 ± 12.2 years), who had a repeated ictal SPECT. Ictal‐interictal SPECT subtractions were performed, and the subtracted SPECTs were coregistered with their brain MRI studies. SISCOM results were considered to be localizing when the results were concordant with the final location of the epileptic focus, as determined by the presurgical evaluation. We compared seizure duration, tracer injection time, interictal and ictal scalp electroencephalography (EEG) patterns, presence and time of secondary generalization, and epilepsy classification between the localized and nonlocalized SISCOM groups.</P><P><B>Key Findings: </B> The SISCOM results of the second ictal SPECT were localized in 43 (62.3%) patients and nonlocalized in 26 (37.7%) patients. In the second ictal SPECT, the radiotracer injection time was significantly shorter in the localized group (25.1 ± 8.9 s), as compared to the nonlocalized group (49.2 ± 55.8 s) (p = 0.008). Furthermore, the radiotracer injection time of the second ictal SPECT was significantly shorter than the first ictal SPECT, only in the localized group (36.8 ± 23.8 s in the first and 25.1 ± 8.9 s in the second ictal SPECT in the localized group, p = 0.004). The percent injection time ([(tracer injection time−seizure onset time)/total seizure duration] × 100%) in the second SPECT was significantly shorter in the localized group, as compared to the nonlocalized group (37.9 ± 23.0% in the localized group and 72.3 ± 46.2% in the nonlocalized group, p < 0.001). The localized ictal EEG patterns at the time of injection were more frequent in the localized SISCOM group. The secondary generalization of seizures at the time of injection was more frequent in nonlocalized groups.</P><P><B>Significance: </B> Repeated ictal SPECT with SISCOM analysis is helpful for localizing an epileptic focus in patients with partial epilepsy who have a nonlocalized first ictal SPECT. The most important factor for increasing the localizability of repeated ictal SPECT is early injection time and a localizing ictal EEG pattern at the time of radiotracer injection.</P>

Lung Ventilation SPECT에서 LEAP Collimator의 유용성에 관한 연구

김정수,김수미,김진의,이재성,이동수,Kim, Jung Soo,Kim, Soo Mee,Kim, Jin Eui,Lee, Jae Sung,Lee, Dong Soo 대한핵의학기술학회 2012 핵의학 기술 Vol.16 No.2

Lung SPECT는 planar scan 보다 깊이 위치한 병변을 명확히 보여주며 보다 예민한 것으로 보고되고 있다. 그러나 ventilation SPECT는 정맥주사를 통해 방사성의약품을 주입하는 perfusion SPECT와 다르게 환자의 호흡을 통해 흡입시키므로, 원활한 호흡이 불가능한 환자의 경우 목적 장기에 방사성의약품의 섭취율이 저하되고 검사에 유효한 적정count/rate가 낮아지므로 필연적으로 검사시간이 길어지게 되어 이에 수반되는 여러 문제로 인하여 실제 임상에 적용하기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구는 고감도(high sensitivity) 특성을 지닌 AP (All Purpose) 혹은 GP (General Purpose) collimator를 사용하여 low count/rate 환자의 검사시간을 단축시킴으로써 lung ventilation SPECT 임상적용 가능성과 유용성을 평가하였다. 정상 성인 남녀 4명($24.3{\pm}0.95$세)을 실험대상으로 Technegas 370 MBq을 흡입시키고, E.cam SPECT를 사용하여 count/rate를 측정한 후, LEUHR, LEHR, LEAP collimator를 장착하여 300counts acquisition 조건으로 ANT, POST, LPO, RPO, both-LAT 총 6 view의 lung ventilation planar scan 하였다. 동일 실험 대상자를 본원에서 사용하던 기존 프로토콜을 적용하여 70 kcounts/view acquisition 조건으로 high counting mode SPECT를 시행하고, 같은 방법으로 7kcounts/view acquisition하여 비교 실험인 low counting mode SPECT를 시행한 후 모든 실험의 결과를 lung segmentation ratio와 검사 소요시간을 통해 비교하여 분석하였다. 각 실험군 사이의 상관관계를 분석하기 위해 paired t-test를 시행하였고, p값이 0.05를 초과할 때 실험의 통계적 의미가 있는 것으로 판단하였다. 모든 자료의 통계처리는 SPSS ver. 20을 사용하였으며, 각 실험 결과는 산술 및 기하 평균(mean)을 구하고${\pm}$표준편차(SD)를 산출하였다. 실험 결과 lung planar scan은 300 kcounts/6 iew를 acquisition하여 총 1,800 kcounts를 획득하였다. 반면 7 kcounts/view로 acquisition한 low counting mode SPECT의 경우 collimator 종류에 따라서 최소 773 kcounts에서 최대 1,106 kcounts를 획득하였고, 70 kcounts/view로 acquisition한 high counting mode SPECT의 경우 collimator 종류에 따라서 최소 7,984 kcounts에서 최대 10,222kcounts를 획득하였다. 모든 실험 자료를 통해 실험대상 4명의 lung segmentation ratio를 산출하고, 평균값과 표준편차를 계산한 결과, LT:RT lung ratio는 순서대로 각각 45.5:54.5 (${\pm}0.26$), 45.4:54.6 (${\pm}0.40$), 50.1:49.9 (${\pm}0.28$), 49.4:50.6 (${\pm}0.57$)이었다. 따라서 정량분석한 결과 planar scan과 low, high counting mode SPECT사이 collimator 종류에 의한 lung segmentation ratio는 오차 범위내에 모두 존재하였다. 보다 자세한 분석을 위해 기존의 LEHR collimator를 장착한 planar scan과 비교 실험인 LEAP collimator를 장착한 low counts mode SPECT를 통계처리한 결과 p-value가 0.10이상으로 두 실험의 결과는 통계적으로 유의하였다. 실험에 소요된 시간을 분석한 결과 planar scan은 LEUHR, LEHR, LEAP collimator 순서로 각각 $1803{\pm}268$ sec, $915{\pm}162$ sec, $501{\pm}134$ sec이었고, 비교실험인 low counting mode SPECT는 $1125.5{\pm}103.6$ sec, $900{\pm}64$ sec, $740{\pm}0$ sec 이었으며, 본원에서 사용하던 기존 프로토콜인 high counting mode SPECT는 $5794.5{\pm}946.5$ sec, $3620{\pm}397.9$ sec, $2020{\pm}104.5$ sec이었다. 관심실험인 LEAP collimator를 장착한low counting mode SPECT의 검사 소요시간 740 sec에 비하여, 기존 본원의 프로토콜인 LEHR collimator를 장착한 high counting mode SPECT의 검사 Purpose : Although lung ventilation SPECT (LV-SPECT) has a good sensitivity in detection of deep lung lesions, it is difficult to apply the LV-SPECT to patients having breathing problems due to limited examination time. In this study, we evaluated the usefulness of LEAP collimator, which provides high detection sensitivity and tolerable resolution, for the LV-SPECT in terms of diagnostic accuracy and examination time. Materials and Methods : Four volunteers inhaled Technegas (370 MBq) and the lung ventilation planar scan (LVPS, 300 counts/view (cpv)) with LEHR collimator was performed using Siemens E.cam scanner as a reference test. LV-SPECT scans were performed with three collimators, LEHR, LEUHR, and LEAP, in low (7 kcpv) and high (70 kcpv) counting modes. The count ratios of left (LT) and right (RT) lung segments were calculated on the geometric mean view of anterior and posterior images for LVPS and on the summed coronal images of LV-SPECT, respectively. Comparing to LVPS, the usefulness of three different collimators for LV-SPECT was evaluated through statistical analysis (paired t-test), on count ratios of lung segments. Results : The average LT:RT ratio in LVPS was 47:53. For LV-SPECT, there were negligible difference of the LT:RT ratios (48:52 on average) among three different collimators in low and high counting modes. Comparing to standard LVPS with LEHR, all LV-SPECTs with different collimators resulted in similar diagnostic accuracy through paired t-test (p>0.05). The scan time in LVPS (6 views) was 17.3 min. For LV-SPECT (128 views) in low counting mode, it took 18.7 (LEUHR), 15.0 (LEHR), and 12.3 min (LEAP), respectively. Conclusion : Comparing to standard LVPS, the LV-SPECT with LEAP in low counting mode provided the comparable diagnostic accuracy in addition to shortened scan time.

Usefulness of CT based SPECT Fusion Image in the lung Disease

박훈희(Hoon-Hee Park),김태형(Tae-Hyung Kim),신지윤(Ji Yun Shin),이태수(Tae Soo Lee),유광열(Kwang Yeul Lyu) 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회) 2012 방사선기술과학 Vol.35 No.1

최근에는 SPECT/CT의 보급으로 융합영상을 여러 질환에 적용하고 있지만, 폐질환에 대한 적용은 널리 이용 되고 있지 않다. 특히, CT 결과에서 폐색전증을 의심하여 SPECT를 시행하는 경우가 발생하며, 보다 정확한 진단을 위해 SPECT/CT가 중요하다. 하지만, SPECT/CT를 보유하지 않은 병원에서는 적용에 한계가 발생하며, SPECT/CT를 보유한 병원에서 검사를 시행한다 하더라도 이미 CT검사 이후 SPECT/CT를 진행하는 경우가 많다. CT검사에서 발생하는 피폭선량 외에도 추가적인 SPECT/CT는 이중으로 피폭선량을 발생하는 경우 해당되며, 불필요한 피폭이 발생하는 경우에 속한다. 그러므로 본 연구에서는 불필요한 피폭을 방지하고, SPECT/CT를 보유하지 않은 의료기관에서 SPECT와 CT의 각각 획득된 영상을 융합하고, 폐질환에서의 영상의 유용성을 평가하였다. 팬텀실험은 NEMA Phantom™(NU2-2001)으로 SPECT와 CT에서 획득된 영상을 융합하였으며, 임상적용은 10명의 환자(남자 7명, 여자3명, 평균나이: 65.3세±12.7세)를 대상으로 각각의 영상을 융합하여 분석하였다. 팬텀실험과 임상적용에서 모두 SPECT, CT의 각각의 영상보다 fusion image에서 높은 점수를 나타내었으며, SPECT와 CT영상을 fusion하여 각각의 장점을 극대화 할 수 있었다. CT영상으로부터 획득한 폐혈관 image가 SPECT로부터 얻은 기능적인 영상을 fusion함으로써 pulmonary embolism이 폐실질에 나타내는 영향을 더욱 잘 묘사할 수 있었다. SPECT/CT가 가장 이상적이라 할 수 있지만, 아직 보급되어 있지 않은 경우 이와 같은 프로토콜을 이용하여 진단에 사용한다면 보다 정확한 진단에 도움이 되리라 사료된다. Recently, SPECT/CT system has been applied to many diseases, however, the application is not extensively applied at pulmonary disease.Especially, in case that, the pulmonary embolisms suspect at the CT images, SPECT is performed. For the accurate diagnosis, SPECT/CT tests are subsequently undergoing.However, without SPECT/CT, there are some limitations to apply these procedures. With SPECT/CT, although, most of the examination performed after CT. Moreover, such a test procedures generate unnecessary dual irradiation problem to the patient. In this study, we evaluated the amount of unnecessary irradiation, and the usefulness of fusion images of pulmonary disease, which independently acquired from SPECT and CT. Using NEMA Phantom™ (NU2-2001), SPECT and CT scan were performed for fusion images. From June 2011 to September 2010, 10 patients who didn't have other personal history, except lung disease were selected (male: 7, female: 3, mean age: 65.3±12.7). In both clinical patient and phantom data, the fusion images scored higher than SPECT and CT images. The fusion images, which is combined with pulmonary vessel images from CT and functional images from SPECT, can increase the detection possibility in detecting pulmonary embolism in the resin of lung parenchyma. It is sure that performing SPECT and CT in integral SPECT/CT system were better. However, we believe this protocol can give more informative data to have more accurate diagnosis in the hospital without integral SPECT/CT system.

고정식 초점형 SPECT에 있어, 선예도와 감도의 공간 균일성에 대한 평가

김재일,임정진,조성욱,노경운,Kim, Jaeil,Lim, Jeongjin,Cho, Seongwook,Noh, Kyeongwoon 대한핵의학기술학회 2019 핵의학 기술 Vol.23 No.1

Capillary tube 10개를 $^{99m}Tc$로 채워서 고정식-초점형 SPECT와 회전식-평형 SPECT 장비를 이용하여 선예도와 감도를 평가하였다. 그리고 이 데이터를 이용하여 검출-조사야 내에서의 평균값과 표준편차를 이용하여 균일도를 나타내는 변동계수를 평가하였다. 고정식-초점형 SPECT의 선예도 균일도와 감도 균일도는 회전식-평형 SPECT 에 비해 각각 68%, 110% 높게 평가되었다. Purpose At now, there are many kind of dedicated heart SPECT machine in clinical nuclear medicine. Among those, the fixed focusing type SPECT can make a good quality, quantity image because a detectors of this SPECT arranged forward a special ROI and didn't rotate around of body. So, in this paper, we will evaluate a spatial uniformity about resolution and sensitivity at a same plane of a fixed focusing type SPECT. Materials and Methods We used D-SPECT as a fixed focusing type SPECT and Cario MD as a rotated parallel type SPECT to comparing each other. We injected $^{99m}Tc(14.8MBq/1cc)$ to 10 capillary tube (diameter=1mm), and we set those line sources a tfield of view of each SPECT. And then we acquired SPECT date, we applied are construction by recommended methods. By using two tomography images, we calculated a full width of half maximum as a resolution and total counts as a sensitivity, and we compared a CV (coefficientofvariation) values between two images as a spatial uniformity. Results In case of D-SPECT, a CV of resolution and sensitivity are 7.45%, 12.34%. In case of Cario MD, an CV of resolution and sensitivity are 12.49%, 21.84% Conclusion As a results, CV of resolution and sensitivity of a fixed focusing type SPECT is 67.75%, 77.00% higher than ones of a rotated parallel type SPECT. It means that a fixed focusing type SPECT is more uniformed, because this new SPECT can reduce a motion blur artifact by rotating detector around body, also all of detector that made by semiconductor arrange forward a special FOV like heart.

The Correlation Analysis of Ejection Fraction: Comparison of $^{201}Tl$ gated Myocardial Perfusion SPECT and Echocardiography

윤순상,류재광,차민경,이종훈,김성환,Yoon, Soon Sang,Ryu, Jae Kwang,Cha, Min Kyung,Lee, Jong Hun,Kim, Sung Hwan The Korean Society of Nuclear Medicine Technology 2012 핵의학 기술 Vol.16 No.2

좌심실 용적 및 구혈률은 관상동맥질환 환자의 치료에 있어 예후예측 및 경과 관찰에 매우 중요한 지표이며, 현재 게이트 심근관류 SPECT (Myocardial perfusion SPECT)를 이용하여 심근관류 이상을 진단하는 동시에 좌심실 용적 및 구혈률(Ejection fraction, EF)을 측정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 게이트 심근관류 SPECT와 심초음파(Echocardiography)로 산출한 좌심실 용적 및 구혈률이 높은 상관성을 가진다는 많은 보고들이 있으나 심근관류결손의 유무와 정도에 상관없이 비교되었으며, 제한된 환자들에서 비교 분석이 시행되었다. 이에 본 연구에서는 $^{201}Tl$ 게이트 심근 관류 SPECT에서 부하기(G-Stress) 및 휴식기(G-Rest) 좌심실 구혈률을 관류 결손 여부와 성별, 심실 용적에 따라 심초음파와 비교하여 그 상관성을 알아보고자 하였다. 2011년 4월부터 2012년 5월까지 본원에서 $^{201}Tl$ 게이트 심근관류 SPECT 검사와 심초음파를 일주일 내 시행한 환자 중 성인 291명(남:여=165:126, 평균나이 $64.6{\pm}10.8$세)을 대상으로 하였다. 이 중 정상으로 진단받은 환자 190명과 가역성 관류결손, 고정 관류결손으로 판정 받은 환자 58명, 43명을 대상으로 연구 분석하였다. 데이터 분석에는 QGS (Quantitative gated SPECT) 소프트웨어를 이용하였고, 자동화된 방식으로 EF, 확장기말 용적(End-diastolic volume, EDV), 수축기말 용적(End-systolic volume, ESV)을 산출하였다. 본 연구에서는 심근관류결손의 가역성 여부와 성별을 기준으로 게이트 심근 관류 SPECT에서의 부하기/휴식기와 심초음파에서의 EF, EDV, ESV를 반복측정 분산분석(repeated-measures anova)과 Bland-Altman 분석을 이용하여 차이를 비교하고, pearson 상관계수를 구하여 각각의 상관관계를 분석 하였다. 전체 환자 중 부하기와 휴식기, 심초음파에서의 EF는 높은 상관관계(G-Stress와 G-Rest r=0.909, G-Stress와 EC r=0.833, G-Rest와 EC r=0.825)를 나타냈으나, 전체 환자 중 EF, EDV, ESV는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.01). 관류 결손 여부에 따른 EF값의 차이는 정상 군에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고(p<0.01), 관류 결손이 있는 환자 군에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(가역성 관류결손, 고정 관류결손 p<0.01). 성별에 따라 차이를 분석한 결과, 정상 군 중 남성에서의 EF는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았고(p>0.05), 여성에서의 EF는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.01). 여성환자 중, 좌심실용적으로 분류하였을 때 평균 확장기말 용적보다 적은 군에서 유의한 차이를 보였고, 평균 보다 큰 군에서는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. $^{201}Tl$ 게이트 심근 관류 SPECT 중 부하기 및 휴식기에서의 좌심실 구혈률과 심초음파와의 상관관계는 전체적으로 높은 것으로 나타났다. 하지만 EF, EDV, ESV는 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 관류 결손의 정도, 성별, 좌심실 용적은 LVEF의 정확성에 영향을 미칠 수 있을 거라 사료되며, 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다. Purpose : Gated myocardial perfusion SPECT provides not only myocardial perfusion status, but various functional parameters of left ventricle (LV). The purpose of this study was to analyze ejection fraction (EF) for correlation and difference between $^{201}Tl$ gated myocardial perfusion SPECT and echocardiography depending on extent of perfusion defect, gender and LV volumes. Materials and Methods : From April 2011 to May 2012, we analyzed 291 patients (male:female =165:126; mean: $64.6{\pm}10.8$ years) who were examined both $^{201}Tl$ gated myocardial perfusion SPECT and echocardiography at less than 7 days apart in our hospital. 101 patients showed perfusion defect and the rest of the people without any defect. We applied automatic analysis (Quantitative gated SPECT, QGS), and calculated EF, End-diastolic volume (EDV) and End-systolic volume (ESV) from Stress (G-Stress) and Rest (G-Rest) studies. And we analyzed the correlation and difference for EF between $^{201}Tl$ gated SPECT and echocardiography. Results : The correlation of LVEF among G-Stress, G-Rest and echocardiography was quite a good (G-Stress vs. G-Rest: r=0.909, G-Stress vs. echocardiography: r=0.833, G-Rest vs. echocardiography: r=0.825). And there were significant differences in EDV, ESV and EF in total patients (p<0.01). The normal group showed significant difference in EF (p<0.01) and the group with perfusion defect also demonstrated significant difference (a group with reversible defect: p<0.01, fixed defect: p<0.01) depending on extent of perfusion defect. We analyzed difference in normal group by gender. In normal group, there was no significant difference (p>0.05) in EF from men. However, there was a significant difference (p<0.01) from women. When we classified two groups by average size of EDV in Korean women, there was no significant difference in a group of above average size of EDV (p>0.05). Conclusion : When compared among Stress and Rest of $^{201}Tl$ gated SPECT and echocardiography, we confirmed that there was a good correlation for LVEF. But there were significant differences among three studies. And extent of perfusion defect, gender and LV volumes are independent determinants of the accuracy of LVEF. So, it is hard to compare and interchange quantitative indices among modalities. We should take additional researches to prove results of our study.